暗物質和暗能量的統(tǒng)一模型的研究.pdf

1、暗能量問題和暗物質問題是現(xiàn)代宇宙學研究中最重要的兩個問題，暗能量問題更是關系到宇宙未來結局的關鍵，本文首先綜合性地調研了關于暗能量和暗物質的主要模型，包括詳細介紹了宇宙學常數(shù)模型、Quintessence、Phantom、MOND等。在此基礎上，本文致力于討論暗能量和暗物質相聯(lián)系的模型，即探討暗能量和暗物質之間存在某種物理作用機制的可能性。
　　本文的第一方面工作是研究了帶標量場的引力模型，首先調研了Brans-Dicke引力理論

2、，在這個模型中宇宙學參數(shù)是和標量場?相關的。而后重點研究了引入自發(fā)對稱性破缺的標量引力模型，這一模型把Brans-Dicke理論中引力性標量?推廣到復標量場?，并通過?和曲率標量R的耦合，在引入最簡單勢能項的前提下實現(xiàn)了引力性的Higgs機制。本文在此基礎上利用最小作用量原理求得其引力場方程進而應用FRW度規(guī)得到宇宙動力學方程。結果表明：由自發(fā)對稱性破缺得到的真空能密度隨宇宙平均曲率的演化而跑動，這可以緩解宇宙學常數(shù)問題，并可以作為暗能

3、量問題一個比較自然的解決方案。同時，復標量場?在引力性Higgs機制后可以在引力場方程的幾何部分產(chǎn)生物質項，通過這一修正后的引力場方程在弱場近似下的討論，本文發(fā)現(xiàn)其對牛頓的引力理論存在非平庸的修正，并選取合理的參數(shù)后可以通過近似退化到牛頓引力定律。
　　另一方面，本文還著重討論另一種暗物質和暗能量相結合的模型—半全息原理的宇宙學模型，試圖通過修改后的半全息宇宙學模型來研究暗物質和暗能量。本文根據(jù)半全息宇宙學模型下溫度項的一般形式進